計算機組成與體系結構-I/O資料傳輸

谢十二♡Lgy發表於2024-07-27

I/O裝置與主機資料傳輸

早期計算機的I/O種類比較少,與主存交換資訊都是透過CPU,而現代計算機的I/O種類較多,如果使用這種方式會使CPU的效率大大降低,如果想要提高資源利用率,那麼我們就必須引入一些機制,來讓整個機器工作效率變高

程式查詢方式

由CPU透過程式不斷查詢1/0裝置是否已做好準備,從而控制I/O裝置與主機交換資訊;CPU要一個字一個字的從I/O裝置取出,經CPU送至主存,CPU工作效率低
image

中斷查詢方式

在啟動I/O裝置後,CPU不查詢I/O裝置是否已準備就緒,而是繼續執行自身程式,只有當I/O裝置準備就緒並向CPU發出中斷請求後才予以響應
image

DMA方式

在DMA方式中,主存與I/O裝置之間有一條資料通路,DMA透過通路把資料傳送到主儲存器,無需CPU的參與
image

I/O通道方式

通道是用來負責管理I/O裝置以及實現主存與I/O裝置之間交換資訊的部件可以視為一種具有特殊功能的處理器
image

總結

工作方式 特點
程式查詢方式 CPU必須不停地測試I/O裝置的狀態埠。CPU與I/O裝置是序列工作的,
程式中斷方式 某個程序要啟動某個裝置時,CPU就向相應的裝置 控制器發出一條裝置I/O啟動指令,然後CPU又返回 做原來的工作。CPU與I/O裝置可以並行工作
DMA通道方式 透過DMA控制器直接進行批次資料交換,除了在數 據傳輸開始和結束時,整個過程無須CPU的干預

相關文章